MOOC理念下民族院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的物理化學(xué)教學(xué)改革研究

支德福 那立艷 宋朝霞 張艷梅 張樹彪

[摘要]為了適應(yīng)民族院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，提高學(xué)生為民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展服務(wù)的能力，課堂教學(xué)急需進(jìn)行深化改革。基于傳統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合MOOC理念，項(xiàng)目組對物理化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了全面深入的改革探索，以大連民族大學(xué)2016-2018年遼寧省精品建設(shè)課程——物理化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐為例，構(gòu)建了MOOC平臺一課堂教學(xué)一創(chuàng)新教育一實(shí)踐教學(xué)互嵌的教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生實(shí)際動手和獨(dú)立思考能力的全面提升，從而達(dá)到既提高教學(xué)效果，又適應(yīng)民族地區(qū)發(fā)展要求的目的。

[關(guān)鍵詞]民族高等教育;MOOC理念;課堂教學(xué)改革;物理化學(xué);人才培養(yǎng)

[中圖分類號]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]2095-3437（2020）07-0089-04

自我國高等教育事業(yè)起步以來，民族高等教育已經(jīng)取得了令人矚目的成績，為促進(jìn)民族地區(qū)各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展輸送了大批優(yōu)秀人才。然而，隨著我國高等教育大眾化、普及化發(fā)展的深入，民族院校高等教育的發(fā)展面臨著新的機(jī)遇與嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。民族院校在發(fā)展高等教育的方面既面臨著與其他普通高校相同的問題，又有著自己的特殊性。民族院校的學(xué)生多數(shù)來源于偏遠(yuǎn)的民族地區(qū)，該地區(qū)的主要特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)總量小、地方財政困難、基礎(chǔ)教育滯后以及人才資源匱乏，很多學(xué)生畢業(yè)后不愿回鄉(xiāng)就業(yè)。但是隨著國家精準(zhǔn)扶貧政策的深入落地，民族地區(qū)的各種產(chǎn)業(yè)將得到大力發(fā)展，必然會帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，民族地區(qū)大學(xué)生返鄉(xiāng)就業(yè)意愿明顯增強(qiáng)，其將會成為振興民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)的主力軍。因此，民族院校培養(yǎng)適應(yīng)民族經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才將是對國家戰(zhàn)略的有力支撐。

應(yīng)用型人才就是把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技能型人才，其具體內(nèi)涵隨著高等教育的發(fā)展不斷變化。隨著我國經(jīng)濟(jì)總量的增長及教育資源投入力度的增大，我國高等教育已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從精英化向大眾化的歷史跨越。依托于高等教育大眾化發(fā)展，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)必須以素質(zhì)培養(yǎng)結(jié)合就業(yè)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)及實(shí)踐能力，又具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和國際化視野的應(yīng)用技術(shù)型專門人才。物理化學(xué)課程作為化學(xué)、制藥、材料、生物與食品等學(xué)科的基礎(chǔ)與主干課程之一，既需要綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法，又要通過這些實(shí)驗(yàn)及理論的方法研究化學(xué)過程中的平衡規(guī)律和速率規(guī)律，以及這些規(guī)律與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，它綜合了化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域中各分支學(xué)科所需要的基本研究技術(shù)和研究方法。因此可以依托物理化學(xué)課程對應(yīng)用型人才進(jìn)行全方位的培養(yǎng)，加深其對其他學(xué)科領(lǐng)域知識內(nèi)容的理解，進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)化工、制藥、材料、環(huán)境、生物等各專業(yè)學(xué)生技術(shù)水平的提升。

由于我國教育正處于大眾化教育的浪潮中，因此以物理化學(xué)課程為依托的全方位應(yīng)用型人才培養(yǎng)必須采用開放式和網(wǎng)絡(luò)化的教育模式。這種教育模式不僅能促進(jìn)傳統(tǒng)高等教育的改革，更有利于大眾化教育的深入普及。MOOC（Massive Open Online Courses）作為一種大規(guī)模開放式在線學(xué)習(xí)模式，“具有易于使用、費(fèi)用低廉甚至免費(fèi)、覆蓋人群廣、支持自主學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)資源豐富等優(yōu)點(diǎn)”，已成為“互聯(lián)網(wǎng)+”課程教學(xué)模式改革的新浪潮，影響著世界各國高等教育的發(fā)展。MOOC的發(fā)展及其先進(jìn)的教育理念已經(jīng)成為教育改革的新方向，MOOC教育以學(xué)生為主體，學(xué)生可以在開放的網(wǎng)絡(luò)上自由選擇學(xué)習(xí)的科目和數(shù)量以及所需掌握的知識點(diǎn)，完全適應(yīng)大眾化教育的發(fā)展要求。

據(jù)此，本文基于我?，F(xiàn)有的遼寧省精品資源共享課“物理化學(xué)MOOC平臺”、課堂教學(xué)條件、教師的創(chuàng)新平臺和校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，結(jié)合MOOC的特點(diǎn)和物理化學(xué)的課程目標(biāo)，構(gòu)建MOOC平臺一課堂教學(xué)一創(chuàng)新教育一實(shí)踐教學(xué)互嵌的教學(xué)模式。使學(xué)生在MOOC平臺上，通過課下線上看教學(xué)講解視頻來完成練習(xí)，將沒有掌握的問題帶到課堂上，在課上線下通過與老師、同學(xué)交流討論相關(guān)問題來獲取知識，再到課下結(jié)合問題在教師的創(chuàng)新平臺上進(jìn)行實(shí)踐，驗(yàn)證理論并創(chuàng)新，最后到實(shí)踐基地實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，得到全方位的應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)。這種將MOOC平臺與傳統(tǒng)課堂、教師的創(chuàng)新平臺、校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地相結(jié)合，通過科研帶動教學(xué)的培養(yǎng)模式，體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色，既可以發(fā)揮教師在授課過程中的引導(dǎo)、監(jiān)控的主導(dǎo)作用，又可以充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性，優(yōu)勢互補(bǔ)，以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果和能力培養(yǎng)的結(jié)果。

一、優(yōu)化課程體系，整合教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)MOOC平臺

民族高等院校的課程體系是民族地區(qū)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需要根據(jù)民族地區(qū)社會需求的變化而不斷變化。針對我院各專業(yè)的物理化學(xué)課程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，首先根據(jù)專業(yè)的方向和學(xué)生所在民族地區(qū)的人才需求，按照“厚基礎(chǔ)”“重實(shí)踐”的原則對課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化整合。物理化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是以熱力學(xué)和動力學(xué)兩大基礎(chǔ)內(nèi)容為核心，多學(xué)科交叉構(gòu)成的知識體系。首先，為適應(yīng)不同專業(yè)的需求，內(nèi)容要有所側(cè)重，既要考慮到基本的教學(xué)內(nèi)容，又要兼顧專業(yè)的需要。如針對化學(xué)工程專業(yè)，膠體與表面化學(xué)發(fā)展很快，在化工生產(chǎn)和科學(xué)研究中應(yīng)用較為廣泛，應(yīng)增加這部分內(nèi)容的教學(xué)力度，分配較多的學(xué)時;針對生物工程專業(yè)，要強(qiáng)化酶催化作用的教學(xué)，以使學(xué)生對以后的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)等有較深的積累;針對食品工程專業(yè)，要將前沿的電化學(xué)應(yīng)用技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中，豐富學(xué)生在食品檢驗(yàn)檢測中的手段。其次，在教學(xué)內(nèi)容上，要緊扣物理化學(xué)在實(shí)際應(yīng)用上各自專業(yè)的特點(diǎn)，制定不同的教學(xué)大綱，運(yùn)用不同的例證講授。比如針對滲透方面的內(nèi)容，對于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，可以列舉利用反滲透技術(shù)來進(jìn)行“海水淡化”的事例;對于生物專業(yè)的學(xué)生，可以列舉人體內(nèi)“鈉鉀泵”中的滲透原理;對于食品專業(yè)的學(xué)生，可以列舉“果汁及甘蔗汁的濃縮”中使用的滲透蒸餾技術(shù)等。

同時，為順應(yīng)新形勢的發(fā)展要求及MOOC的發(fā)展理念，在MOOC平臺大數(shù)據(jù)的技術(shù)支持下，項(xiàng)目組集中線上全國各具特色的優(yōu)秀物理化學(xué)教育資源，充分縮減課程內(nèi)容，精煉知識點(diǎn)，將整合后的教學(xué)內(nèi)容充分碎片化，形成每節(jié)課10分鐘左右的視頻資源，完成了MOOC平臺下物理化學(xué)課程的建設(shè)（見表1）。利用MOOC在線學(xué)習(xí)的教學(xué)資源，方便學(xué)生按主題利用碎片時間進(jìn)行高效學(xué)習(xí)，如果有疑問，可以反復(fù)觀看視頻直到理解為止。這樣的教學(xué)方式既照顧基礎(chǔ)較差的學(xué)生，又使部分能力較強(qiáng)的學(xué)生得到更高層次的提升。

二、基于MOOC教學(xué)平臺，改革課程教學(xué)方法，分層次培養(yǎng)，因材施教

在MOOC平臺改革教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，改革課程教學(xué)方法，要充分體現(xiàn)本專業(yè)“以學(xué)生為主體，以培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向”的教學(xué)理念。在MOOC教學(xué)平臺上，多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位得到確認(rèn)，教師不是替學(xué)生做主，而是讓學(xué)生自己定目標(biāo)、定任務(wù)，尋求問題的解答方法。在這個過程中，學(xué)生逐漸把學(xué)習(xí)當(dāng)作自己的事情，把教學(xué)目標(biāo)當(dāng)作自己的目標(biāo)，把教師所希望的教學(xué)結(jié)果當(dāng)作自己的追求，學(xué)習(xí)成了“我自己”的事情。同時，許多學(xué)習(xí)任務(wù)都是通過小組討論和同學(xué)互評來完成的。為了鞏固MOOC平臺的教學(xué)成果，將MOOC平臺上所學(xué)的內(nèi)容納入課程評價體系，視頻課程評分占全課程成績的10%，這樣不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也可以減輕教師的負(fù)擔(dān)，使教師有時間、有精力在課堂教學(xué)中采取多種多樣的手段和方式，如啟發(fā)式教學(xué)法、歸納總結(jié)式教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)法、實(shí)例列舉、小組討論、課堂辯論等。通過鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，教師可以從多方面引導(dǎo)學(xué)生，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、歸納整理、兼容并蓄的能力。

此外，針對新疆、西藏、貴州、云南和廣西等地區(qū)少數(shù)民族學(xué)生喜歡跟本民族的學(xué)生聚在一起的特點(diǎn)，通過小組討論和同學(xué)互評的形式可以促進(jìn)少數(shù)民族學(xué)生間的合作學(xué)習(xí)，使其彼此促進(jìn)、共同進(jìn)步。同時，根據(jù)少數(shù)民族生源的實(shí)際情況，我們設(shè)立了個性化培養(yǎng)方案，專門開班，由具有高級職稱的教師結(jié)合MOOC特點(diǎn)有針對性地在課上鞏固教學(xué)，課下實(shí)行“一對一”實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)行分層次培養(yǎng)，做到因材施教。

三、立足于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，依托于MOOC平臺結(jié)合創(chuàng)新教育，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升

傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生理解物理化學(xué)的研究方法，掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，同時使學(xué)生學(xué)會觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做出正確的記錄，最后通過計算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)物理化學(xué)的理論知識來判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對實(shí)驗(yàn)過程中的一些簡單問題進(jìn)行分析思考。因此多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)都是選取與理論課教學(xué)大綱中相近的實(shí)驗(yàn)，多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，重點(diǎn)考查和提升學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α５菍τ谂囵B(yǎng)應(yīng)用型人才，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上還要增加開放性實(shí)驗(yàn)，如測定自制電極的電動勢、循環(huán)伏安法測定飲料中葡萄糖的含量等，在實(shí)際的生產(chǎn)測試過程中靈活運(yùn)用物理化學(xué)的基本原理，來解決生產(chǎn)實(shí)際中的問題，提高學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)及動手能力。

為進(jìn)一步提高學(xué)生的技術(shù)水平，可利用校內(nèi)外M00C平臺的演示功能，使學(xué)生充分了解所做實(shí)驗(yàn)的原理及儀器操作規(guī)程。首先，學(xué)生通過MOOC平臺課提前預(yù)習(xí)，達(dá)到提高課上實(shí)踐效率和質(zhì)量的目的。其次，學(xué)生可以利用MOOC平臺與教師課題進(jìn)行充分溝通，結(jié)合課下教師的創(chuàng)新工作室提升實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作技能，學(xué)習(xí)更多、更先進(jìn)的反應(yīng)及檢驗(yàn)儀器，拓展視野，了解目前較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)工藝及方法。課程指導(dǎo)教師通過建立的MOOC教學(xué)平臺，將課題研究的內(nèi)容進(jìn)行展示講解、線上指導(dǎo)、長期跟蹤，擺脫了以往教師相對固定、資源有限等缺陷。教師重點(diǎn)帶高年級或能力較強(qiáng)的學(xué)生，再由高年級學(xué)生在MOOC教學(xué)平臺上指導(dǎo)低年級學(xué)生的學(xué)術(shù)交流和科研活動，使學(xué)生本科四年能不間斷地獲得創(chuàng)新實(shí)踐能力鍛煉的機(jī)會。同時教師在科研的過程中，能接受到物理化學(xué)課程的前沿知識，并能將這些知識及科研成果引入MOOC教學(xué)平臺，不斷地更新教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)水平，形成教研結(jié)合、教研互促的局面，提升學(xué)生的專業(yè)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)出“研中學(xué)、研中創(chuàng)”的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。

四、完善實(shí)踐基地的建設(shè)，利用MOOC平臺加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，為就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)

學(xué)校在加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入、培養(yǎng)學(xué)生基本動手能力的同時，也致力于與具有物理化學(xué)課程應(yīng)用特色的企業(yè)共建培養(yǎng)基地，貫徹“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合的思路，了解社會需求，掌握物理化學(xué)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向，面向市場，培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。目前，我院已與鞍山鋼鐵集團(tuán)公司化工總廠、大連凱飛化學(xué)股份有限公司、大連富生制藥有限公司、大連奇凱醫(yī)藥有限公司和大化集團(tuán)大連化工股份有限公司等企業(yè)建立了合作關(guān)系，具有穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。

將實(shí)習(xí)實(shí)踐教育引入MOOC教學(xué)平臺，同時利用國內(nèi)外MOOC教學(xué)平臺展示物理化學(xué)所涉及的催化劑等的生產(chǎn)制備過程，并在校內(nèi)的兩個仿真實(shí)驗(yàn)室（化工過程模擬與仿真實(shí)驗(yàn)、精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)模擬與仿真實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行仿真實(shí)踐，使學(xué)生對物理化學(xué)的特定工藝及設(shè)備操作更加熟練，能夠解決整個實(shí)踐環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的所有技術(shù)問題，順利完成實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證性命題。在課外實(shí)習(xí)實(shí)踐方面，通過聘請企業(yè)人員作為兼職導(dǎo)師，對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)。逐步形成見習(xí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文和就業(yè)實(shí)訓(xùn)等全方位企業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)流程，實(shí)現(xiàn)從“虛擬仿真”到“現(xiàn)實(shí)成果”的跨越，既增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力，又可為企業(yè)定制培養(yǎng)人才，為就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。最終通過多重實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降碾A梯式教育，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、行業(yè)廣度、技巧深度方面得到了充分的鍛煉，全面提升綜合應(yīng)用能力，同時為服務(wù)民族地區(qū)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

綜上，物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及知識面比較廣，而且需要記憶和理解的公式比較多，民族院校的學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。但是同時也創(chuàng)造了物理化學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力方面得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。通過MOOC平臺對物理化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，結(jié)合課上的教學(xué)手段的改革，充分利用課下創(chuàng)新工作室以及校內(nèi)外的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建MOOC平臺一課堂教學(xué)一創(chuàng)新教育一實(shí)踐教學(xué)互嵌的教學(xué)模式，使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力得到了一定的提高，為民族地區(qū)的發(fā)展做出了一些貢獻(xiàn)。但是要使物理化學(xué)課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮更大作用，還需進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式，在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，積累經(jīng)驗(yàn)，不斷提高教學(xué)改革效果。